自动三面切书机设计(终稿)

自动三面切书机设计系（部）：专业：学号：学生姓名：指导教师：摘要本文主要介绍的是三面切书机工艺过程，主要工作部件的设计计算。用三把切刀切净书芯、杂质等的机器称为三面切书机。三面切书机可作为单机使用，也可以作为装订联动线中的一个机组，其区别是单机裁切高度大，联动机裁切高度小。具体设计内容包括：蜗杆减速器，直齿轮传动，曲轴，压紧机构以及各种连接用零件。蜗杆减速器结构紧凑，能够实现交错轴间的传动，节约空间，并且可以利用其自锁性作为安全装置。曲轴作为时序控制系统，集中控制各个机构间的同步化。关键词：三面，曲轴，同步化ABSTRACTInthispaper,thethreesidesofthemachinecuttingprocessandthemaincomponentsDesignandCalculation.Withallthreeoftheexoticnetmovements,impuritiessuchasthecuttingmachineknownasthethreesidesofthemachine.Designelementsincludespecific：WormReducer、Gears、Crankshaft、PinchedagenciesAndvariouspartsconnectedwiththedesign.WormReducercompactstructure,toachievestaggeredbetweenthedriveshaft,space-saving,andcanuseitsself-lockingofasafetydevice.Asacrankshafttimingcontrolsystem,centralizedcontrolofvariousinter-agencysynchronization.Keywords:threesides,Crankshaft,Synchronization目录第1章绪论······························································11.1切书机的构造特点·····················································11.2国内切书机的技术水平················································11.3国外切书机技术发展趋势和水平·······································21.4我国切书机生产的未来之路···························································2第2章总体方案设计··················································42.1总体布局设计·············································································42.2三面切书机的工作原理································································42.3三面切书机的主要机构·································································52.4执行机构的运动循环分析······························································7第3章设计计算························································93.1减速器的设计计算······································································93.1.1蜗轮蜗杆的传动设计······························································93.1.2蜗轮蜗杆的结构设计····························································123.2裁切机构传动部件的设计计算······················································243.2.1齿轮传动的设计计算····························································243.2.2传动轴的设计计算·······························································283.2.3曲轴的设计计算··································································353.3压紧机构的设计计算··················································39结论·········································································41参考文献···································································42致谢·········································································431第1章绪论切书机是广泛用于印刷企业印前及印后的裁切设备用于各种纸张印刷品的加工。随粉国家经济的迅速发展使切书机得以在更为广泛的使用范围来为各行各业服务。三面切书机主要作为装订生产线的组成部分。1.1切书机的构造特点目前国内已有多种型号、多种规格、不同大小的切纸机可供各行各业用户选择但它们的结构基本相似都由下列几个主要部件组成:切刀、切杆、切纸台、侧规、后挡纸规及压纸器、机座。切刀是切纸机的重要部件切刀又长又重.处于机器的前方，固定在刀架上当它向底座移动时，完成裁切工作。刀片的角度及材料要依据被切材料的特性来选用和调节，现有适合不同硬度材料的切刀可供选择。切杆是切书机另一个重要部件位于切纸台面上一个沟槽中，正对切刀下方.作用是防止切刀每次切过纸垛后与金属切纸台相撞.否则切刀就极易变钝甚至断裂。侧规和后挡规的作用是在裁切之前.调正纸垛的位里.将纸垛准确定位在切刀下方。侧规是固定不动的而后挡规能移动，可根据不同的裁切长度进行调整。压纸器是一个与切刀平行的金属棒与切纸台成90度，它有两个功能:一是裁切之前将纸垛中的空气排出，另一个是在裁切过程中将纸垛牢牢地固定在原位。切纸台是切书机的工作台，要求平面度、平直度精度高，刚性好，保证推纸运行平稳，受冲击不位移确保裁切精度。1.2国内切书机的技术水平切书机的技术性能水平首先表现在安全可靠性包括人身安全和机器运行安全等方面:其次是裁切精度高精度保持性好自动化程度高，操作方便等。国产切书机技术水平与国际先进水平有一定的差距主要表现在①控制系统比较落后:从控制系统来讲.我国刚开始在机上配备PLC系统.而国际上已经采用全线计算机控制利用计算机对各种执行部件进行监控和调整同时可预设参数，实行计算机控制下的自动调整大大缩短了辅2助时间并保证了工作可靠。②配套性差:国产切书机很少能配上成套设备，如裁切及装订生产线。③安全保证系统不够先进和齐全。④操作方便程度及外观存在一定的差距。目前国外切书机控制方式基本上都采用微机程序控制而国内的切纸机产品还主要以数显为主同时各种规格机械式切书机缺乏可靠安全保护装。微机控制切书机是发展的趋势并正以比较快的速度取代其它控制方式。因此国产切纸机要获得更广泛应用和全面落实取代进口并进入国际市场必须自主创新.努力的方向如下:①研发采用更先进的控制系统:②齐备全方位的安全保护系统:③提高机械耐用性和可靠性.具备提供配备上成套设备的能力:④提供操作使用快捷方便的程序;⑥具有新的造型提高全方位的外观质，;⑥提高切纸机的裁切精度。适用于各行各业的各种裁切要求及规格.特别是精度的保持性和稳定性亟待提高。1.3国外切书机技术发展趋势和水平国外切书机技术水平发展较快，主要表现在自动化程度的提高，如自动取纸、闯纸、裁切、卸纸等全方位自动化整个生产线只需两个人操作可以十分轻松而流畅地完成。大大提高了工作效率，还可降低劳动强度。另外对切书机的安全保障、裁切精度及精度保持，零部件的使用寿命及主要零部件的装卸及维修的便捷，如切刀等零部件都有创新.如:①切纸机的安全系统采用多回路红外光电保护，双手同步按钮。刀体防跌落安全电子锁.裁切过载保护、全封闭的防护罩，对人身和机器全方面的安全保护。②切书机可实现系统故障诊断、机械系统保养记录表和维修记录(包括刀的变动和夹紧力)。③提高工作台的技术水平包括铸件的材料、工作面的精度及表面镀硬铬达到耐用和永不生锈的目的。④通过微机处理程控切书机，控制集机、电、光、液与数字技术一体化操作。⑤全面落实提高切书机的外观包括整机的造型、色彩等。⑥随着服务领域内产品不断更新国外切书机裁切幅面可达2500一3000mm。1.4我国切书机生产的未来之路国内外切纸机总体水平都在提高，自动化程度也愈来愈高。但自动切纸机的编程存在一个误区.那就是企图实现的功能太多.造成操作和软件方面的许多问题。国外一3些切纸机公司正在试图简化切纸机的控制软件。自动切纸机在技术上也存在一些问题主要是纸张不是完全稳定的材料，因为经过印刷整个过程后经过印刷压力及吸收水分纸张后无法保持原先的尺寸造成裁切精度误差的加大。国内厂家也应注意这方面的问题。目前我国印刷机械总体水平还落后国际先进水平15年以上，随粉国家经济实力的提高和科技发展迅速加快印刷界科技创新的成果显著这种差距正在逐步缩小。国内切书机企业共有30多家，有实力的企业仅有几家。为适应国内外切书机的快速发展，应联合起来扩大实力.走切书机高，新，快发展之路。4第2章总体方案设计2.1总体布局2.1.1机型选择根据机械生产效率来看，属于中等批量生产，可选用自动机型。但从经济性角度分析，可以去掉自动送料机构。根据工艺路线分析，实际需要2个工位，一个进料、裁切工位，另一个是出料工位。2.1.2执行机构根据工艺，确定自动机由下列执行机构组成：1供书机构2裁切机构3出书机构2.2三面切书机的工作原理三面切书机的工作原理如图2-1所示。把裁切物送到压舌10的下面并齐整地放入夹书器的侧规12和挡规9组成的定位规矩内定位。压舌10在弹簧的作用下向下移动，自动将书叠压紧。夹书器11沿导轨将书叠自动送至压书板4下面的裁切位置。压书板4在千斤杆5的带动下下降，将书叠6压住压紧。夹书器的压舌10上抬，夹书器11沿导槽8自动退回。左右侧刀2和7同时下落，按规定尺寸裁切书刊的天头和地脚，并迅速上升回复到原来停止裁切的位置。门刀3在侧刀上升的同时开始下落，按规定尺寸裁切书刊的切口边，裁切完毕后也迅速上升，同样回复到原来停止裁切的位置。压书板4自动上升，接触对书叠的压力。出书机构的推书爪（或称机械手）将被裁切好的书刊从裁切面板平稳地推到机器后面的输送带上。三面切书机由裁切刀片、送书机构、送书压紧机构、压书机构、裁切机构、和放书机构等组成。5图2-1三面切书机的工作原理1-工作台面2-左侧刀3-门刀4-压书板5-千斤杆6-毛本书7-右侧刀8-导槽9-挡规10-压舌11-夹书器12-侧规2.3三面切书机的主要机构2.3.1裁切刀片三面切书机的主要零件是裁切刀片。裁切刀片，图2-2，由刀架和刀片两部分组成。刀片的刀刃要求由硬度高、耐磨的碳钢或合金钢制造。刀片裁切角α的大小，对裁切质量有直接的关系，应根据被裁切物